CN106867559A - 一种多级裂解连续生产的炼油方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多级裂解连续生产的炼油方法，可有效解决现有炼油方法产品质量没有保证，容易造成二次污染，存在安全隐患的问题，其解决的技术方案是，原材料经过一级裂解装置，进入固气分离器里面进行分离，水分和轻质油分由管道进入冷凝器中，冷凝为产品，由暂存罐收集，固体下沉经过水平原料蛟龙输送器进入旋转式裂解反应釜裂解，油气经过催化装置进行催化，催化油品经冷凝重组装置进行回收产品，液化气经废气处理装置回收再循环利用，炭黑渣经出渣装置回收产品，本发明炼油方法节省人力、物力，效率高，产品质量有保证，不但使液化气能充分燃烧，而且达到环保、节能、安全的生产目的，是炼油方法上的创新。

Description

一种多级裂解连续生产的炼油方法
技术领域
本发明涉及炼油技术领域，特别是一种多级裂解连续生产的炼油方法。
背景技术
国内外有关废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油等油化技术的研究与开发已有二十多年的历史，其分为催化裂解与热裂解两大类。设备工艺常采用作坊式的生产方式，结构简陋，效率低、浪费人力、物力，产品质量没有保证。即使有采用机械压力自动进料，但安全性差，没有对三废进行设计很好的环保处理装置，造成二次污染。直到目前，国内形成大规模连续化工业生产装置投产的很少，即使有少量企业投产都会遇到同样困难的设备工艺及技术问题。
遇到的主要设备工艺及技术问题有以下几种：一、高温进料：由于废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油等原材料进料时，必须在催化裂解高温下，存在着易燃易爆的危险，并夹杂着一定比例的泥沙和水分等杂质进入反应釜中，是连续化生产中不能解决的设备问题。二、高温排渣：如果在连续生产时，裂解反应过程中，同时将熔化反应产生的焦渣和泥沙杂质及时排除反应釜，这才是形成连续化生产的先决条件，高温出渣存在安全问题。三、设备反应热量问题：反应釜的生产规模必须有足够的反应热，但必须考虑到易燃易爆容器禁止明火加热的设计规范。存在加热方式选取问题。四、安全问题，国内外就废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油油化设备普遍都存在着加料返气、排渣失火等现象。六、生产推广问题：国外就废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油等原材料催化裂解油化工艺，一般采用如废塑料需要进行分拣，清洗烘干，部分工艺需要高温加氢或加压下进行催化裂解，设备价格昂贵，工艺相当复杂庞大，不能够大规模工业化生产推广。因此，炼油装置的改进是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种多级裂解连续生产的炼油方法，可有效解决现有炼油方法产品质量没有保证，容易造成二次污染，存在安全隐患的问题。
本发明解决的技术方案是，原材料经过一级裂解装置，进入固气分离器里面进行分离，水分和轻质油分由管道进入冷凝器中，冷凝为产品，由暂存罐收集，固体下沉经过水平原料蛟龙输送器进入旋转式裂解反应釜裂解，油气经过催化装置进行催化，催化油品经冷凝重组装置进行回收产品，液化气经废气处理装置回收再循环利用，炭黑渣经出渣装置回收产品。
本发明炼油方法节省人力、物力，效率高，产品质量有保证，不但使液化气能充分燃烧，而且达到环保、节能、安全的生产目的，是炼油方法上的创新。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明连续出渣示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-2给出，本发明利用多级裂解连续生产的炼油装置，然后按以下步骤进行：
1）首先原材料经过进料仓102、第一蛟龙输送器105进入固气分离器106中，进入期间，经过加热器103、外壳116、保温层104构成的一级裂解装置进行一级裂解反应，产生的水分及轻质油由管道107进入冷凝器109中，经冷凝管113、第一软连接器110、第一观察视镜111到储油罐112中暂存，定期通过第二阀门115抽出进行处理，产生的少量液化气通过第一阀门114到废气处理装置6中回收再利用；
2）进入固气分离器106后，下沉的一级裂解后的固体物，经过连接软管108落到第二蛟龙输送器202中，裂解后的固体物通过第二联轴器201带动的第二蛟龙输送器202在蛟龙204的作用下进入二级裂解装置2中连续裂解；
3）在二级裂解装置2的裂解过程中，第一密封器203、第二密封器211起到严密的防泄漏功能，旋转式裂解釜210中配有螺旋式叶片216、加热烟道206、207及烟道支撑架205、208，裂解气经过软管212进入油品催化装置4，产生的炭黑渣经炭黑渣滑道309进入炭黑渣储仓306，在第四联轴器209的带动下，旋转式裂解釜210旋转，旋转的时候，炭黑渣储仓306到了上部后，里面的炭黑渣慢慢落入炭黑渣斗308里面，通过第三蛟龙输送器307在第三联轴器301的带动下，进入第一炭黑渣储仓302里，为了进一步保证安全，设置了炭黑渣密封阀门303和二次缓解热量的第二炭黑渣储仓304，最后由炭黑渣冷却池305回收产品，托轮214、215构成了旋转式裂解釜的支撑和驱动；
4）二级裂解过程中生产的油气进入减压器404进行分离，油气经过催化塔405上面的催化剂催化，催化后的油气进入冷凝重组装置5中进行处理，不能催化的重油、部分炭黑进入重油罐402中，由第五阀门403抽出处理成产品，催化塔405上装有回流管道408，不但提高了产品质量，也保证了设备的安全性能，重油罐402上配置了自动泄压安全阀401，进一步保障了设备的安全；
5）油气进入冷凝重组装置5中，在第一冷凝器501的作用下，经过第二观察视镜502、第二软连接器503进入储油罐504里，由第三阀门505进入到成品油罐里，少量不凝油气再一次经过冷凝管道506冷却，在第二冷凝器507冷却后，液化气进入废气处理装置6中，液化气经过处理后由第六阀门601、阻火器602、燃烧机603对热风炉604加热，送热风进入裂解釜2加热进行二级裂解反应油化，其中第四阀门606起到排污作用，自动泄压阀门605为废气回收提供了安全保障。
6）二级裂解加热过程中，产生的废烟气进入环保除尘装置7进行环保处理，废气通过废气冷凝器701、降温脱尘池702、引风机703进入除尘系统，废气经过雾化除尘器704、固液沉淀池705、挡板除尘器706、固定床催化反应器707多级除尘装置进行除尘处理，使排除的气体达到国家排放标准，废气冷凝器701、降温脱尘池704的设置，可以使废气在受到降温、减压的情况下，大颗粒尘埃会落在降温脱尘池704内，这样能更好的保证引风机的正常运作。
所述的多级裂解连续生产的炼油装置包括裂解装置、连续出渣装置、油品催化装置和废气处理装置，一级裂解装置1经连接软管108与二级裂解装置2相连接，二级裂解装置2经蛟龙输送器307与连续出渣装置3相连接，连续出渣装置3经减压器404与油品催化装置4相连接，油品催化装置4经管道407与冷凝重组装置5相连接，冷凝重组装置5经第二冷凝器507与废气处理装置6相连接，二级裂解装置2、废气处理装置6分别经旋转式裂解釜210、热风炉604与环保除尘装置7相连。
所述的一级裂解装置1由原材料电加热装置、蛟龙输送器和轻油回收装置构成，原材料电加热装置由外壳116、保温层104、加热器103构成，外壳116内装有加热器103，加热器103外覆盖有保温层104，第一联轴器101与进料仓102、第一蛟龙输送器105相连接，原材料进料仓102经管道与第一蛟龙输送器105相连通，管道上装有交替工作的高密封阀门117、118，原材料电加热装置装在第一蛟龙输送器105上，第一蛟龙输送器105与固气分离器106相连接，轻油回收装置由冷凝器109和储油罐112构成，固气分离器106经管道107与冷凝器109相连接，冷凝器109依次经第一软连接器110、第一观察视镜111与储油罐112相连，储油罐112上分别装有第一阀门114、第二阀门115，冷凝器109上装有冷凝管113。
所述的二级裂解装置2由第二蛟龙输送器202、炉体213和置于炉体内的旋转式裂解釜210构成，第二蛟龙输送器202前端装有第二联轴器201，第二蛟龙输送器202内装有蛟龙204，第二蛟龙输送器202外装有第一密封器203，第二蛟龙输送器202与炉体213相连，在旋转式裂解釜和炉体之间及旋转式裂解釜内设置有加热烟道206、207，旋转式裂解釜210的另一端经第二密封器211、软管212与自动出渣装置3和油品催化装置4相连接。
所述的旋转式裂解釜210内设置有螺旋式叶片216、炭黑渣滑道309和炭黑渣储仓306，旋转式裂解釜210内还设有烟道支撑架205、208，炭黑渣储仓306与第四联轴器209相连，旋转式裂解釜210底部设有托轮214、215。
所述的连续出渣装置3包括第三联轴器、蛟龙输送器、炭黑渣斗及炭黑渣储仓，炭黑渣斗308设置在旋转式裂解釜210内，第三蛟龙输送器307与第三联轴器301相连，第三蛟龙输送器307与第一炭黑渣储仓302、第二炭黑渣储仓304相连，第一炭黑渣储仓302、第二炭黑渣储仓304之间设置有炭黑渣密封阀门303，第二炭黑渣储仓304与炭黑渣冷却池305相连。
所述的油品催化装置4包括减压器404、催化塔405及与其相连接的重油罐402，减压器404与催化塔405相连，催化塔405内设有三层塔板，催化塔405经控制阀门406与回流管道408相连接，催化塔405、回流管道408均与管道407相连通，重油罐402上设置有第五阀门403和自动泄压安全阀401。
所述的冷凝重组装置5包括冷凝器和储油罐504，第一冷凝器501一端的进气口通过管道407与催化塔4相连接，另一端依次经第二观察视镜502、第二软连接器503与储油罐504相连，储油罐504上设有第三阀门505，储油罐504依次经冷凝管道506、第二冷凝器507与废气处理装置6相连。
所述的废气处理装置6包括脱硫反应罐、阻火器、燃烧机和热风炉，脱硫反应罐607顶部连接管道上设有自动泄压阀门605，底部设有第四阀门606，脱硫反应罐607依次经燃气管道与阻火器602、燃烧机603、热风炉604相连通，脱硫反应罐607与阻火器602之间的燃气管道上设置有第六阀门601。
所述的环保除尘装置7包括废气冷凝器、降温脱尘池、引风机、雾化除尘器和固液沉淀池，废气冷凝器701分别与降温脱尘池702、引风机703相连，引风机703与雾化除尘器704相连，雾化除尘器704置于固液沉淀池705内，固液沉淀池705与挡板除尘器706相连，挡板除尘器706与固定床催化反应器707相连。
本发明的使用情况是，首先同时启动联轴器101、201、209、301、燃烧机603、引风机703（注意：为了连续进料、连续出渣这些装置必须同时启动），使整套装置同时间进行运作，然后开始投入原材料（注意原材料属于破碎料），原材料经过一级裂解装置1，进入固气分离器106里面进行分离，水分和轻质油分由管道107进入冷凝器109中，冷凝为产品，由暂存罐112收集。固体下沉经过水平原料蛟龙输送器202进入旋转式裂解反应釜2裂解。油气经过催化装置4进行催化，催化油品经冷凝重组装置5进行回收产品，液化气经废气处理装置6回收再循环利用，炭黑渣经出渣装置3回收产品。这样不间断的连续进料，连续出渣，实现环保安全可连续生产的工业化废塑料、废轮胎、废白土、油泥、油砂、城市生活垃圾、医疗生活垃圾等原材料的油化设备生产线。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明的生产过程是在密闭状态下运行的，环保效果好。
2、油品经过裂解后，再经催化重组，使油品的性能提高，油品的附加价值大大提高。增加了本项目的经济效益和社会效益。
3、主机采用卧式360度旋转结构，利用釜内和釜外同时加热的这种技术，增大了受热面积，提高了裂解速度，减少了热损耗，在高密封的技术设计下，油气不泄露，釜内不结焦。在其关键装置裂解处理器的设计上，彻底克服了国内目前立式平底裂解处理器底局部受热不均匀，易断裂，易结焦，产量低，使用寿命短等不利因素。
4、采用连续的不间断的进料和出渣系统，不但减少了工人的劳动强度，也保证了工人的人身安全和健康。
5、本发明的循环加热方法，充分利用了裂解液化气产生的热能循环再利用，通过安全脱硫装置反应罐中进行净化，在通过燃气管道、阻火器、燃烧机进入裂解釜的燃烧炉膛烟道连续供热。不但使液化气能充分燃烧，而且达到环保、节能、安全的生产目的。
6、本发明的整套连续油化装置，一机多用，适用于废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油再生等，整个设备系统简单，设计合理，不但能降低设备造价，而且还容易制作和操作。
本发明利用废塑料、废轮胎、废机油、油泥、油砂、煤焦油渣、生活垃圾、医疗垃圾、生物质液化及各种废油等原材料，通过多级催化裂解可连续工业化生产出汽油馏分、柴油馏分或高质燃料油及民用液化气，一体化设计，节省人力、物力，效率高，产品质量有保证，不但使液化气能充分燃烧，而且达到环保、节能、安全的生产目的，是炼油方法上的创新，具有良好的经济和社会效益。

Claims (10)

1.一种多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，利用多级裂解连续生产的炼油装置，然后按以下步骤进行：
1）首先原材料经过进料仓(102)、第一蛟龙输送器(105)进入固气分离器(106)中，进入期间，经过加热器(103)、外壳(116)、保温层(104)构成的一级裂解装置进行一级裂解反应，产生的水分及轻质油由管道(107)进入冷凝器(109)中，经冷凝管(113)、第一软连接器(110)、第一观察视镜(111)到储油罐(112)中暂存，定期通过第二阀门(115)抽出进行处理，产生的少量液化气通过第一阀门(114)到废气处理装置(6)中回收再利用；
2）进入固气分离器(106)后，下沉的一级裂解后的固体物，经过连接软管(108)落到第二蛟龙输送器(202)中，裂解后的固体物通过第二联轴器(201)带动的第二蛟龙输送器(202)在蛟龙(204)的作用下进入二级裂解装置(2)中连续裂解；
3）在二级裂解装置(2)的裂解过程中，第一密封器(203)、第二密封器(211)起到严密的防泄漏功能，旋转式裂解釜(210)中配有螺旋式叶片(216)、加热烟道(206)、(207)及烟道支撑架(205)、(208)，裂解气经过软管(212)进入油品催化装置(4)，产生的炭黑渣经炭黑渣滑道(309)进入炭黑渣储仓(306)，在第四联轴器(209)的带动下，旋转式裂解釜(210)旋转，旋转的时候，炭黑渣储仓(306)到了上部后，里面的炭黑渣慢慢落入炭黑渣斗(308)里面，通过第三蛟龙输送器(307)在第三联轴器(301)的带动下，进入第一炭黑渣储仓(302)里，为了进一步保证安全，设置了炭黑渣密封阀门(303)和二次缓解热量的第二炭黑渣储仓(304)，最后由炭黑渣冷却池(305)回收产品，托轮(214)、(215)构成了旋转式裂解釜的支撑和驱动；
4）二级裂解过程中生产的油气进入减压器(404)进行分离，油气经过催化塔(405)上面的催化剂催化，催化后的油气进入冷凝重组装置(5)中进行处理，不能催化的重油、部分炭黑进入重油罐(402)中，由第五阀门(403)抽出处理成产品，催化塔(405)上装有回流管道(408)，不但提高了产品质量，也保证了设备的安全性能，重油罐(402)上配置了自动泄压安全阀(401)，进一步保障了设备的安全；
5）油气进入冷凝重组装置(5)中，在第一冷凝器(501)的作用下，经过第二观察视镜(502)、第二软连接器(503)进入储油罐(504)里，由第三阀门(505)进入到成品油罐里，少量不凝油气再一次经过冷凝管道(506)冷却，在第二冷凝器(507)冷却后，液化气进入废气处理装置(6)中，液化气经过处理后由第六阀门(601)、阻火器(602)、燃烧机(603)对热风炉(604)加热，送热风进入裂解釜(2)加热进行二级裂解反应油化，其中第四阀门(606)起到排污作用，自动泄压阀门(605)为废气回收提供了安全保障。
6）二级裂解加热过程中，产生的废烟气进入环保除尘装置(7)进行环保处理，废气通过废气冷凝器(701)、降温脱尘池(702)、引风机(703)进入除尘系统，废气经过雾化除尘器(704)、固液沉淀池(705)、挡板除尘器(706)、固定床催化反应器(707)多级除尘装置进行除尘处理，使排除的气体达到国家排放标准，废气冷凝器(701)、降温脱尘池(704)的设置，可以使废气在受到降温、减压的情况下，大颗粒尘埃会落在降温脱尘池(704)内，这样能更好的保证引风机的正常运作。
2.根据权利要求1所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的多级裂解连续生产的炼油装置包括裂解装置、连续出渣装置、油品催化装置和废气处理装置，一级裂解装置(1)经连接软管(108)与二级裂解装置(2)相连接，二级裂解装置(2)经蛟龙输送器(307)与连续出渣装置(3)相连接，连续出渣装置(3)经减压器(404)与油品催化装置(4)相连接，油品催化装置(4)经管道(407)与冷凝重组装置(5)相连接，冷凝重组装置(5)经第二冷凝器(507)与废气处理装置(6)相连接，二级裂解装置(2)、废气处理装置(6)分别经旋转式裂解釜(210)、热风炉(604)与环保除尘装置(7)相连。
3.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的一级裂解装置(1)由原材料电加热装置、蛟龙输送器和轻油回收装置构成，原材料电加热装置由外壳(116)、保温层(104)、加热器(103)构成，外壳(116)内装有加热器(103)，加热器(103)外覆盖有保温层(104)，第一联轴器(101)与原材料进料仓(102)、第一蛟龙输送器(105)相连接，原材料进料仓(102)经管道与第一蛟龙输送器(105)相连通，管道上装有交替工作的高密封阀门(117)、(118)，原材料电加热装置装在第一蛟龙输送器(105)上，第一蛟龙输送器(105)与固气分离器(106)相连接，轻油回收装置由冷凝器(109)和储油罐(112)构成，固气分离器(106)经管道(107)与冷凝器(109)相连接，冷凝器(109)依次经第一软连接器(110)、第一观察视镜(111)与储油罐(112)相连，储油罐(112)上分别装有第一阀门(114)、第二阀门(115)，冷凝器(109)上装有冷凝管(113)。
4.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的二级裂解装置(2)由第二蛟龙输送器(202)、炉体(213)和置于炉体内的旋转式裂解釜(210)构成，第二蛟龙输送器(202)前端装有第二联轴器(201)，第二蛟龙输送器(202)内装有蛟龙(204)，第二蛟龙输送器(202)外装有第一密封器(203)，第二蛟龙输送器(202)与炉体(213)相连，在旋转式裂解釜和炉体之间及旋转式裂解釜内设置有加热烟道(206)、(207)，旋转式裂解釜(210)的另一端经第二密封器(211)、软管(212)与自动出渣装置(3)和油品催化装置(4)相连接。
5.根据权利要求4所述的多级裂解连续生产的炼油装置，其特征在于，所述的旋转式裂解釜(210)内设置有螺旋式叶片(216)、炭黑渣滑道(309)和炭黑渣储仓(306)，旋转式裂解釜(210)内还设有烟道支撑架(205、208)，炭黑渣储仓(306)与第四联轴器(209)相连，旋转式裂解釜(210)底部设有托轮(214、215)。
6.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的连续出渣装置(3)包括第三联轴器、蛟龙输送器、炭黑渣斗及炭黑渣储仓，炭黑渣斗(308)设置在旋转式裂解釜(210)内，第三蛟龙输送器(307)与第三联轴器(301)相连，第三蛟龙输送器(307)与第一炭黑渣储仓(302)、第二炭黑渣储仓(304)相连，第一炭黑渣储仓(302)、第二炭黑渣储仓(304)之间设置有炭黑渣密封阀门(303)，第二炭黑渣储仓(304)与炭黑渣冷却池(305)相连。
7.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的油品催化装置(4)包括减压器(404)、催化塔(405)及与其相连接的重油罐(402)，减压器(404)与催化塔(405)相连，催化塔(405)内设有三层塔板，催化塔(405)经控制阀门(406)与回流管道(408)相连接，催化塔(405)、回流管道(408)均与管道(407)相连通，重油罐(402)上设置有第五阀门(403)和自动泄压安全阀(401)。
8.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的冷凝重组装置(5)包括冷凝器和储油罐(504)，第一冷凝器(501)一端的进气口通过管道(407)与催化塔(4)相连接，另一端依次经第二观察视镜(502)、第二软连接器(503)与储油罐(504)相连，储油罐(504)上设有第三阀门(505)，储油罐(504)依次经冷凝管道(506)、第二冷凝器(507)与废气处理装置(6)相连。
9.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的废气处理装置(6)包括脱硫反应罐、阻火器、燃烧机和热风炉，脱硫反应罐(607)顶部连接管道上设有自动泄压阀门(605)，底部设有第四阀门(606)，脱硫反应罐(607)依次经燃气管道与阻火器(602)、燃烧机(603)、热风炉(604)相连通，脱硫反应罐(607)与阻火器(602)之间的燃气管道上设置有第六阀门(601)。
10.根据权利要求2所述的多级裂解连续生产的炼油方法，其特征在于，所述的环保除尘装置(7)包括废气冷凝器、降温脱尘池、引风机、雾化除尘器和固液沉淀池，废气冷凝器(701)分别与降温脱尘池(702)、引风机(703)相连，引风机(703)与雾化除尘器(704)相连，雾化除尘器(704)置于固液沉淀池(705)内，固液沉淀池(705)与挡板除尘器(706)相连，挡板除尘器(706)与固定床催化反应器(707)相连。
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